SPI:卓源资本投资组合:世平基于灵动微电子的低压无刷电机应用方案_AVE

方案描述

针对低压无刷电机,大联大世平集团推出基于灵动股份MM32SPIN560C的无刷电机驱动方案。由于MM32SPIN560C内部集成了一部分驱动电路,所以方案外围电路比较简单。该方案适用于多种应用场合,如空气净化器、服务器风机、吊扇、落地扇、电动手工具、吸尘器、无人机电调、小型水泵等。

1.1硬件设计说明

1.1.1主控

主控部分,采用的是灵动股份MM32SPIN560C,一款基于高性能ArmCortex-M0为内核的32位微控制器。MM32SPIN560C最高工作频率可达96MHz,内置高速存储器,具有丰富的I/O端口和多种外设,包括:

128KBFlash,8KBSRAM

包含12位的ADC,采样速度高达3Msps

5个通用定时器、2个针对电机控制的PWM高级定时器

1个I2C接口、2个SPI接口和3个UART接口

针对电机应用内置3个运放,3个比较器

内嵌经出厂调校的48MHz高速振荡器

内置预驱工作电压7V~48V

5VLDO稳压器,输入电压最高13.5V

Aave社区新提案建议替换Aave GrantsDAO的DAI额度为GHO额度:8月25日消息,Aave社区发布了一项新的ARFC非正式提案,旨在推动GHO的采纳和使用。该提案建议替换Aave GrantsDAO(AGD)的DAI额度为GHO额度。目前,AGD尚有约38万美元未领取的DAI。此次提议旨在将AGD现有的DAI额度替换为新的GHO额度,这将使AGD的贡献者和赠款接受者能够用GHO以及AGD多重签名中持有的任何其他资产获得奖励。鉴于GHO的交易价格低于1美元,AaveDAO可以在市场上购买GHO,这将有助于支持其锚定价格,然后使用GHO为AGD提供资金。

此提案预计将在增加GHO利率的ARFC提案实施以及在GHO与Aave V3 GHO池的集成中发现的技术问题得到解决之后实施。[2023/8/25 10:02:49]

提供QFN48封装

MM32SPIN560C框图如下图所示:

1.1.2N-MOSFET

电机驱动部分,采用6颗N-MOS管来做电机的电子换相控制,并选择Nexperia的PXN012-60QL芯片。PXN012-60QL体积小、功耗低、漏源电压可达到60V,连续漏电流可达到42A,开关频率可达到30KHz以上。

1.1.3电源设计

电源部分,采用了圣邦微LDOSGM2225电源芯片。其特点如下:

宽电压输入Vin:3.6V~36V

输出电压可调Vout:1.8V~15V

最大输出电流Iout:800mA

低噪音、低损耗电压

封装小,最小封装大小为3*3mm

过流/短路保护

过热保护

工作温度范围:-40℃~125℃

方案原理图:

PCBLayout:

1.2软件设计说明

软件部分,采用的是世平HALLFOC双电阻采样的软件库架构,通过板载电位器使电机旋转,如此一来,整个软件结构清晰易懂。同时,还采用了双环控制,详情可见矢量控制框图,如下所示:

1.2.1SVM

空间矢量脉宽调制是FOC的基础,是根据其所在扇区选择非零矢量与零矢量合成而成。SVM有三种类型:五段式、七段式、混合式。七段式开关次数较多,但谐波较小;五段式开关次数是七段式的一半,但谐波较大,代码采用的是七段式。SVM的实现流程大致如下:

1

判断合成矢量所在扇区

2

计算相邻矢量作用时间

3

计算各桥臂导通时间

4

得到各相PWM占空比

5

更新相应寄存器值

1.2.2CurrentSensing

在电流环,选择双电阻采样,通过采样V和W相的下桥臂电阻上的压降,再用基尔霍夫电流定律计算第三相的电流。

1.2.3HALL角度补偿插值

在速度环,软件采用霍尔传感器插值补偿角度方法,对电机转子的速度进行估计与控制。

1.2.4软件架构介绍

世平提供的FOC软件结构如下图所示,这套软件具有以下特点:

1

时序清晰

仅使用一个常用中断,减少可能的时序冲突和BUG。

2

便于移植

算法层、驱动层、数学库完全独立,软硬件配置完全剥离,互不干扰。

3

定标统一

统一Q15小数定标。

4

函数模块化

逻辑清晰的状态机,简洁明了的状态切换。

5

配置方便

主要参数配置意义明确,可视化。

灵动股份官网附有MM32SPIN560C的全套低压无刷电机套件软件支持包,详情请见灵动股份官网链接:

https://www.mindmotion.com.cn/support/development_tools/evaluation_boards/motor_dk/mm32spin560c/

2?

场景应用图

3?

产品实体图

4?

展示板照片

5?

方案方块图

6?

核心技术优势

1

ArmCortex-M032位MCU,主频高达96MHz,内置预驱、比较器和放大器,整个驱动电路简单

2

MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换

3

支持有传感器/无传感器的BLDC/PMSM电机

4

支持1/2ShuntR三相电流采样

5

可通过跳线选择不同的电机回授方式,比如:HALL、BEMF、IPD等

6

支持DCBus电压,总电流量测

7

使用MCU内建比较器作为过电流保护

8

ADC采样速率高达3Mbps

9

支持单电阻PWM移相,降低单电阻算法复杂程度

7?

方案规格

1

MCU:ArmCortex-M032-bit内核,主频高达96MHz

2

MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换

3

支持UART通讯&LIN通讯

4

支持2种电源输入接口:DC-Jack和接线端子

5

使用60V/40AN-MOS管*6

6

支持2种SWD调试接口

7

支持2种调速接口:电位器和外接电压

8

具备LED指示灯&按键

9

开发板尺寸:65*75mm

卓源资本创始于2016年。卓源资本是一家完全聚焦于人工智能及半导体领域的投资机构,起源于清华大学FIT楼实验室。由清华大学校友共同创办,致力于打造中国最领先的人工智能领域投资机构,创始团队累计管理与投资规模超过30亿人民币。

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卓源资本早期投资清华系等尖端技术明星案例:

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